Вопрос задан 16.02.2026 в 07:02. Предмет Математика. Спрашивает Спиридонов Сергей.

Решить уравнение: 2sinx·cosx = cos2x - 2sin²x

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Суханова Даша.

Решим уравнение

2sin⁡xcos⁡x=cos⁡2x−2sin⁡2x.2\sin x\cos x=\cos 2x-2\sin^2 x.

1) Преобразуем левую часть

Из формулы двойного угла:

2sin⁡xcos⁡x=sin⁡2x.2\sin x\cos x=\sin 2x.

Тогда уравнение становится

sin⁡2x=cos⁡2x−2sin⁡2x.\sin 2x=\cos 2x-2\sin^2 x.

2) Преобразуем правую часть через cos⁡2x\cos 2x

Используем тождество:

sin⁡2x=1−cos⁡2x2.\sin^2 x=\frac{1-\cos 2x}{2}.

Тогда

−2sin⁡2x=−2⋅1−cos⁡2x2=−(1−cos⁡2x)=cos⁡2x−1.-2\sin^2 x=-2\cdot\frac{1-\cos 2x}{2}=-(1-\cos 2x)=\cos 2x-1.

Значит правая часть:

cos⁡2x+(cos⁡2x−1)=2cos⁡2x−1.\cos 2x+(\cos 2x-1)=2\cos 2x-1.

И уравнение принимает вид:

sin⁡2x=2cos⁡2x−1.\sin 2x=2\cos 2x-1.

Обозначим t=2xt=2x. Получим:

sin⁡t=2cos⁡t−1⟺sin⁡t−2cos⁡t+1=0.\sin t=2\cos t-1 \quad \Longleftrightarrow \quad \sin t-2\cos t+1=0.

То есть

sin⁡t−2cos⁡t=−1.\sin t-2\cos t=-1.

3) Свернём sin⁡t−2cos⁡t\sin t-2\cos t в одну синусоиду

Представим:

sin⁡t−2cos⁡t=5 sin⁡(t−φ),\sin t-2\cos t=\sqrt5\,\sin(t-\varphi),

где 5=12+(−2)2\sqrt5=\sqrt{1^2+(-2)^2}, а φ\varphi выбираем так, чтобы

cos⁡φ=15,sin⁡φ=25.\cos\varphi=\frac{1}{\sqrt5},\qquad \sin\varphi=\frac{2}{\sqrt5}.

Тогда уравнение:

5 sin⁡(t−φ)=−1⟺sin⁡(t−φ)=−15.\sqrt5\,\sin(t-\varphi)=-1 \quad \Longleftrightarrow \quad \sin(t-\varphi)=-\frac{1}{\sqrt5}.

Пусть α=arcsin⁡15\alpha=\arcsin\frac{1}{\sqrt5}. Тогда sin⁡α=15\sin\alpha=\frac{1}{\sqrt5}, и решения уравнения sin⁡y=−15\sin y=-\frac{1}{\sqrt5} таковы:

y=−α+2πkилиy=π+α+2πk,k∈Z.y=-\alpha+2\pi k \quad \text{или} \quad y=\pi+\alpha+2\pi k,\quad k\in\mathbb Z.

Здесь y=t−φy=t-\varphi. Значит:

t=φ−α+2πkилиt=φ+π+α+2πk.t=\varphi-\alpha+2\pi k \quad \text{или} \quad t=\varphi+\pi+\alpha+2\pi k.

Возвращаемся к t=2xt=2x:

x=φ−α2+πkилиx=φ+π+α2+πk.x=\frac{\varphi-\alpha}{2}+\pi k \quad \text{или} \quad x=\frac{\varphi+\pi+\alpha}{2}+\pi k.

Похожие вопросы

Математика 13.10.2025 07:54 15 Новоженова Ангелина

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос